摘要：近年來，許多新技術應用于垃圾滲濾液處理，取得了迅速的發展。其中發展最成功和目前應用趨勢最好的一類是膜技術的應用，包括超濾、納濾和反滲透等。本文介紹了膜生化處理工藝技術在珠海市西坑尾生活垃圾填埋場滲濾液處理中的應用。
　　關鍵詞：垃圾滲濾液，膜生化反應器（MBR），納濾處理系統
　　1、項目背景：
　　1.1項目概況
　　珠海市西坑尾生活垃圾填埋場滲濾液處理站滲濾液來自于填埋區、垃圾分選車間、糞便處理車間和焚燒廠。滲瀝液處理站規模擬按1000m3/d的能力設計，。其中一期處理規模為660m3/d，二期處理規模為340m3/d。本方案設計處理量為一期處理量：660m3/d。
　　1.2設計進水水質
　　珠海市現有填埋場、垃圾焚燒廠和糞便的實測資料，西坑尾生活垃圾衛生填埋場各股水質特征，主要是有機可生化的污染物質含量高、氨氮濃度較高。各股污水及經滲瀝液調節池均和降解后的平均水質，見下表：

　　1.3設計出水水質
　　滲濾液經處理車間處理后的水質須達到《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB16889－1997）的二級標準：

　　2工藝設計
　　2.1工藝方案確定
　　選擇一個工藝的先決條件是要對垃圾滲濾液主要成份進行分析，特別對是重金屬、COD、BOD、TKN和鹽（電導率、氯化物和硫酸鹽）以及堿度的分析，一年中要對不同時間的變化進行分析。這種經常性的分析能夠提供垃圾滲濾液的季節性變化。
　　根據滲濾液水質水量特點和處理要求，我們擬采用如工藝流程圖所示的膜生化反應器+納濾的處理工藝。
　　膜生化反應器（MBR）技術在滲濾液處理的應用方面進行了大量的研究,開發出一系列的技術及設備，并廣泛成功應用于垃圾處理廠的滲濾液處理，在不同的國家滲瀝液處理中有許多應用。衍生式膜生化反應器，用于對排放標準要求較高的項目。
　　膜工藝中微濾（MF）孔徑范圍一般為0.1~75µm,超濾（UF）篩分孔徑為1nm~70µm，均不能截留滲濾液中所含鹽份，只能用來將微生物菌體、沉淀物從污水中分離出來，壓力量在0.2~7bar之間。近來微濾和超濾在與好氧生物工藝處理組合應用，即所謂膜生化反應器（MBR）技術顯示出強勁的市場競爭力。
　　MBR是生化反應器和膜分離相結合的高效廢水處理系統，用膜分離（通常為超濾）替代了常規生化工藝的二沉池。與傳統活性污泥法相比，MBR對有機物的去除率要高得多，因為在傳統活性污泥法中，由於受二沉池對污泥沉降特性要求的影響，當生物處理達到一定程度時，要繼續提高系統的去除效率很困難，往往需要延長很長的水力停留時間也只能少量提高總的去除效率，而在膜生物反應器中，由於分離效率大大提高，生化反應器內微生物濃度可從常規法的3~5g/l提高到15~25g/l，可以在比傳統活性污泥法更短的水力停留時間內達到更好的去除效果，減小了生化反應器體積，提高了生化反應效率，出水無菌體和懸浮物，因此在提高系統處理能力和提高出水水質方面表現出很大的優勢。
　　垃圾滲濾液經MBR處理，不僅可以連續排放,而且能滿足間接排放要求;若排放標準較高,可采用后續接納濾NF或反滲透RO作深度處理。
　　2.2系統流程
　　滲濾液處理系統由四部分組成，包括：(1)調節池；（2）膜生化反應器MBR系統；（3）納濾NF系統；（4）生化剩余污泥、NF濃縮液處理系統，如圖1所示。

　　圖1、系統流程圖
　　3工藝介紹
　　3.1工藝說明
　　根據具體情況本項目確定方案為膜生化反應器+納濾，本方案的工藝流程(詳見工藝流程圖)可分為以下四個系統：
　　①膜生化反應器②超濾系統（UF）③納濾處理系統④剩余污泥處理系統
　　3.2膜生化反應器系統

　　如上圖所示；膜生化反應器BIOMEMBRAT®系統由生化反應器和超濾兩個子系統組成。
　　3.2.1膜生化反應器
　　滲濾液通過生化進水泵按大于27.5m3/h處理能力提升入生化反應器。為保護后續的超濾膜，生化池進水前加了籃式過濾器，以去除進水中的小顆粒固體干擾物。
　　生化反應器由前置的反硝化罐和硝化罐組成，反硝化罐和硝化罐分別為一座為600m3（有效容積）和兩座1500m3（有效容積）的鋼筋混凝土池體。生化罐加蓋。污水中含有碳、氮和磷等元素的有機物經過生物降解得到有效去除。硝化罐內曝氣采用專用設備射流鼓風曝氣。在硝化罐中，通過高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機物，并使氨氮和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，一部分回流到反硝化罐，在缺氧環境中還原成氮氣排出，達到脫氮的目的，反硝化池內設1臺液下攪拌裝置。一部分進入超濾（UF）系統。
　　3.2.2超濾系統（UF）
　　與傳統生化處理工藝相比，微生物菌體通過高效超濾系統從出水中分離，確保大于0.02µm的顆粒物、微生物和與COD相關的懸浮物安全地截留在系統內。超濾清液進入清液儲槽，超濾濃液回到生化池。污泥濃度通過錯流式超濾的連續回流來維持。
　　UF進水泵把生化池的混合液分配到UF環路。超濾最大壓力為6bar。每個膜管內安裝了一組直徑為8mm，內表面為聚合物的管式過濾膜。超濾系統設2組單獨的環路，每組環路設有5根超濾膜管。每個環路設有單獨的循環泵，該泵在沿膜管內壁提供一個需要的流速，從而形成紊流，產生較大的過濾通量，避免堵塞。
　　 膜管由儲存有清水或清液的“清洗槽”通過清洗泵來完成。每個環路可在其他環路運行的同時進行沖刷、清洗或維護。自動壓縮空氣控制閥能同時切斷進料，留在管內的污泥隨沖刷水去生化池。CIP是一種偶頻過程，清洗后期閥門按程序打開，允許清洗水在膜環路中循環后回到“清洗槽”，直到充分清洗。如需要，清洗后期可向清洗槽少量滴加膜清洗藥劑。

　　在膜生化反應器中COD去除率大于96%，滲濾液中的氮源，部分生物合成，其它在硝化池內氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，并在反硝化中還原為氮氣而去除，NH3-N去除率大于99%。
　　3.2.3納濾處理系統
　　為達到規定的排放標準，在膜生化反應器后加上納濾處理系統，納濾的作用是截留那些不可生化降解的大分子有機物COD，納濾后的清液可以達到很低的COD濃度。
　　納濾系統設有一套，每套設有4組膜單元，每組膜單元設有兩支并聯的納濾膜殼，納濾膜總面積1300m2，操作壓力為5—25bar。并配套清洗設施。
　　納濾凈化水回收率大于85%。
　　納濾出水除以上主要指標達標外，其余指標如色度、重金屬離子含量等污染物指標均達到排放要求。
　　3.2.4剩余污泥離心脫水系統
　　生化產生的剩余污泥將根據活性污泥的生長情況進行排放調節，生化剩余污泥排入污泥儲池，通過泵提升入離心脫水系統脫水，脫水上清液回入生化處理系統，保證了處理系統的清液采率。
　　3.2.5納濾濃縮液回灌設施
　　納濾處理清液產率在85%，也就是說還產生15%的濃縮液，由于強化了生化預處理，納濾的濃縮液中的污染物大部分為不可生化或生化難降解的有機污染物，且由于納濾對鹽分的截留很小，濃縮液中的鹽分較少，因此納濾濃縮液采取回灌方式回入垃圾填埋場，利用填埋場這個巨大的天然“厭氧反應器”進一步降解濃縮液中的不可生化降解或生化難降解的有機污染物。
　　根據填埋場實際情況，納濾濃縮液回灌采用水平井回灌處理工藝。
　　水平井回灌法
　　水平井回灌法是在垃圾面一定深度下開挖水平井，內置穿孔的HDPE管作為布水支管，井填充礫石或廢棄的輪胎碎片。由于水平管網覆蓋面積大，該系統比其他回灌方式引入填埋場的濃縮液量大。由于該系統是敷設在垃圾面底下的，無論是正在使用的填埋場還是封場后的填埋場，均可采用此系統進行滲濾液回灌。
　　根據填埋場的現狀，設計確保其水力負荷小于16L/m2•d,在覆蓋層下0.5m處鋪設水平井，東西向5條，南北向2條，每條設閥門控制，使回灌濃縮液均勻回灌至各處。
　　4膜生化反應器+納濾的應用體會
　　
　　本項目經過一年多的運營，運營人員總結MBR膜生物反應器有如下優點：
　　①高MLSS與微濾膜過濾下，出水水質良好穩定。②取代沉淀池及過濾單元，無污泥沉降性問題。③抗負荷沖擊能力強，有效處理高濃度有機廢水④懸浮物和濁度接近于零。⑤可有效去除氨氮。⑥可攔除大部分致病菌，減少消毒藥劑用量。⑦操作運行費用低，低能耗及自動化控制。⑧排泥周期長，在生物自解下污泥量少。